Aprende a diseñar y construir un contador asincrónico de 0 a 99 en corrida libre utilizando flip-flops JK. Los números se visualizan en dos displays de 7 segmentos. Este proyecto incluye técnicas para reiniciar el contador en cualquier número deseado utilizando lógica combinacional y análisis de tablas de verdad.
Conceptos Fundamentales del Contador Asincrónico
Características del Diseño
- Contador asincrónico: Cada flip-flop se dispara con la salida del anterior, no con un reloj común
- Rango de conteo: De 0 a 99 (requiere dos contadores de 0 a 9 en cascada)
- Corrida libre: El contador funciona continuamente sin pausa
- Displays de 7 segmentos: Visualización en tiempo real de ambos dígitos
- Flip-flops JK: Elementos básicos para implementar contadores digitales
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📥 Contador 0 - 99 Completo
Descarga la simulación completa en Proteus del contador asincrónico de 0 a 99 en corrida libre.
📥 Contador 0 - 82 Personalizado
Descarga la simulación del contador configurado para contar desde 0 hasta 82 con reinicio automático.
Reiniciar el Contador en Cualquier Número
Una de las características más poderosas de este diseño es la capacidad de reiniciar el contador en cualquier número deseado. A continuación se explica cómo hacerlo utilizando lógica combinacional y tablas de verdad.
Ejemplo: Contador de 0 a 82
Consideración Importante
Para reiniciar el contador en un número determinado, debemos trabajar con los dos contadores (decenas y unidades) por separado. El primer contador cuenta de 0 a 9 (unidades) y el segundo también cuenta de 0 a 9 (decenas), dando un rango total de 0 a 99.
Análisis del Número 82
Descomposición: 82 = 80 + 2
- Decenas: 8 (el contador de decenas debe lleguar a 8)
- Unidades: 2 (el contador de unidades debe llegar a 2)
- Reinicio en: 83 (8 decenas y 3 unidades)
Tabla de Verdad para el Número 8 (Decenas)
Ecuación Booleana para la Salida 1 (Decenas):
OUT1 = a1·b1'·c1'·d1'
Tabla de Verdad para el Número 3 (Unidades)
El número 3 se detecta cuando se alcanza la combinación 0011 en el contador de unidades:
Ecuación Booleana para la Salida 2 (Unidades):
OUT2 = a2'·b2'·c2·d2
Circuito de Lógica Combinacional
Explicación del Circuito
- OUT1 y OUT2 a compuerta AND: Cuando ambas salidas sean 1 (contador en 83), la salida de U18 será 1 lógico
- NOT antes del reset: Como los flip-flops JK se reinician con 0 lógico, invertimos la señal con una compuerta NOT
- Reinicio del contador de decenas (r1): Se activa cuando U18 = 1 (contador llega a 83)
- Reinicio del contador de unidades (r2): Se activa cuando U23 = 1 (contador de unidades llega a 9) O cuando U18 = 1
Tabla de Verdad para Detección de 9 en Unidades
Para 9: Solo necesitamos una compuerta AND porque a2 y c2 son verdaderas.
Diagrama de Conexiones Completo
A continuación se muestra el diagrama esquemático completo del contador configurado para contar de 0 a 82:
Procedimiento para Diseñar tu Propio Contador
Paso a Paso
- Define el número final: Ejemplo: 75 (reiniciar en 76)
- Descompón en decenas y unidades: 76 = 7 decenas + 6 unidades
- Crea tablas de verdad: Para ambos contadores hasta esos valores
- Simplifica con Karnaugh: Obtén las ecuaciones booleanas mínimas
- Implementa con compuertas lógicas: AND, OR, NOT según sea necesario
- Conecta los reset: Utiliza compuertas AND/OR para combinar señales de reinicio
- Simula en Proteus: Verifica que funcione correctamente antes de implementar
Componentes Necesarios
| Componente | Cantidad | Función |
|---|---|---|
| Flip-Flops JK (7476) | 8 unidades | Elementos de almacenamiento del contador (2 de 4 FF cada uno) |
| Displays 7 segmentos | 2 unidades | Visualización de decenas y unidades |
| Decodificadores BCD (7447) | 2 unidades | Convertir binario a 7 segmentos |
| Compuertas AND (7408) | Según necesidad | Lógica combinacional para detección |
| Compuertas OR (7432) | Según necesidad | Combinación de señales de reinicio |
| Compuertas NOT (7404) | 2-3 unidades | Inversión de señales de reset |
| Resistencias 220Ω | 14 unidades | Limitación de corriente para LEDs de 7 segmentos |
✅ Ventajas del Diseño
Este contador asincrónico es excelente para aprender los fundamentos de la lógica digital, circuitos secuenciales y diseño combinacional. Permite personalizar el rango de conteo y es perfectamente observable en simuladores como Proteus.
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